【技术实现步骤摘要】
技术涉及过敏原检测,尤其是指一种用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片。
技术介绍
1、世界变态反应组织曾对30个国家共12亿人口展开了过敏性疾病流行病学调查。调查结果显示,其中有近22%的人口患有免疫球蛋白e(immunoglobulin e,ige)介导的过敏性疾病。现如今,过敏性疾病已经成为全球第六大慢性疾病,给无数的患者带来了生活和工作的不便,为国家卫生保健系统带来了经济负担。为有效地治疗过敏性疾病,减轻患者的病痛伤害与治疗带来的经济压力,首先要明确致敏原因。所以过敏原检测过敏性疾病治疗的核心。
2、过敏原检测有体内检测与体外检测两种方法。体内检测是通过让过敏原与机体接触后观察患者反应进行的,主要有皮肤点刺试验,斑贴试验等。体内检测一般操作简单,费用较低。体外检测则是抽取患者的血液或分泌物进行特异性抗体检测。相较于体内检测,由于无需使过敏原进入患者机体,体外检测拥有更高的安全性,而且不受皮肤与药物等因素的影响,适用于儿童,老人及超敏反应等各种患者人群,逐渐成为过敏原检测的优选。但体外检测往往需要昂贵的仪器设备,并且检测数量有限,检测速度慢,检测结果往往需要等待数天甚至更长时间。
3、微流控芯片(microfluidic chip)可以在微米级微管中精确操纵微量流体,能够将需要在实验室中完成的采样、稀释、加样、反应、分裂、检测等操作步骤集成到可重复使用的微流控芯片上。芯片上液滴驱动方法主要包括介电润湿驱动、热毛细管驱动、光诱导驱动、表面声波驱动及磁力驱动等。其中,基于介电润湿效应(electrowet
4、数字微流控技术正好能够弥补体外检测在时间成本中的缺陷,加之电化学分析检测的电极尺寸小、易制备的特点,在技术成熟后也能压缩经济成本,是医学生物标记物检测领域十分具有发展价值的研究方向之一。
5、但是现有的数字微流控技术存在过敏原检测效率低的问题。
技术实现思路
1、为此,技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中过敏原检测效率低的问题。
2、为解决上述技术问题,一方面,技术提供了一种用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,包括:
3、上基板,设有接地电极层,接地电极层与第一电源连接;接地电极层设有贯穿其壁厚的血清入口和多个检测试剂入口,多个检测试剂入口阵列设置在血清入口的四周;
4、通道层,设有贯通的微通道,微通道与血清入口和检测试剂入口连通;
5、介电层;
6、基底,设有电极阵列层,电极阵列层包括中心电极、多个分电极组和多个终点电极;多个终点电极阵列设置在中心电极的四周,终点电极与中心电极通过分电极组连接;中心电极、分电极组以及终点电极分别与第二电源连接;
7、其中,上基板、介电层、电极阵列层和基底自上至下依次叠置;血清入口与中心电极上下对应设置,检测试剂入口与终点电极上下一一对应设置;微通道位于介电层和上基板之间;第一电源和第二电源形成控制电路回路。
8、在技术的一个实施例中,电极阵列层还包括至少一个分裂电极;
9、分裂电极位于中心电极和终点电极之间,分裂电极与中心电极通过分电极组连接,分裂电极与终点电极通过至少两个分电极组连接。
10、在技术的一个实施例中,分电极组包括多个驱动电极,多个驱动电极依次设置,且相邻两驱动电极之间相互绝缘。
11、在技术的一个实施例中,分电极组中,相邻两驱动电极在两者的连接处均设有连接部;连接部包括卡槽和凸起部;
12、相邻两驱动电极中,一者的凸起部插入另一者的卡槽中。
13、在技术的一个实施例中,分电极组与中心电极在两者的连接处均设有连接部;连接部包括卡槽和凸起部;
14、相邻两驱动电极中,一者的凸起部插入另一者的卡槽中。
15、在技术的一个实施例中,多个分电极组的长度相等。
16、在技术的一个实施例中,终点电极以中心电极为中心呈正多边形阵列排布;分电极组沿直线布设。
17、在技术的一个实施例中,微通道包括中心孔、多个导向槽和多个反应槽;
18、多个反应槽阵列设置在中心孔的四周,反应槽与中心孔通过导向槽连通;
19、中心孔与血清入口上下一一对应设置,导向槽与分电极组上下一一对应设置,反应槽与检测试剂入口上下一一对应设置。
20、在技术的一个实施例中,本申请还包括第一疏水层,第一疏水层叠置在介电层的上方。
21、在技术的一个实施例中,上基板还包括第二疏水层,第二疏水层叠置在接地电极层的下方;血清入口和检测试剂入口分别贯穿第二疏水层。
22、在技术的一个实施例中,中心电极、分电极组以及终点电极分别通过外引线与第二电源连接,外引线上设有继电器;
23、控制电路回路包括控制部,控制部与继电器以及第二电源电连接。
24、在技术的一个实施例中,基底和上基板采用ito导电玻璃材质。
25、在技术的一个实施例中,微通道的高度为200um~100mm。
26、技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
27、本技术所述的一种用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其设置了接地电极层和电极阵列层,上基板和电极阵列层,上基板包括接地电极层,接地电极层与第一电源连接,电极阵列层的中心电极、分电极组以及终点电极分别与第二电源连接,且第一电源和第二电源连接形成回路。这样可以在接地电极层和导通的中心电极、接地电极层和导通的分电极组或接地电极层和导通的终点电极之间形成电场。另外,在电极阵列层和接地电极层之间设置了介电层和微通道,上基板设有检测试剂入口和血清入口,这样自血清入口滴入的血清进入微通道后,通过控制中心电极、终点电极以及多个分电极组中的某些分电极组与第二电源连接导通,从而实现血清的分裂以及沿相应的路径输送至相应的位置,然后与自检测试剂入口滴入的检测试剂溶液进行反应。这样注入一次血清溶液即可实现多个检测,从而大大提高检测效率,降低成本。
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1.一种用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述电极阵列层还包括至少一个分裂电极;
3.根据权利要求1或2所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述分电极组包括多个驱动电极,所述多个驱动电极依次设置,且相邻两驱动电极之间相互绝缘。
4.根据权利要求3所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述分电极组中,相邻两驱动电极在两者的连接处均设有连接部;所述连接部包括卡槽和凸起部;
5.根据权利要求4所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述分电极组与所述中心电极在两者的连接处均设有连接部。
6.根据权利要求1所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述多个分电极组的长度相等。
7.根据权利要求6所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述终点电极以所述中心电极为中心呈正多边形阵列排布;所述分电极组沿直线布设。
8.根据权利要求
9.根据权利要求1所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:还包括第一疏水层,所述第一疏水层叠置在所述介电层的上方;
10.根据权利要求1所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述中心电极、所述分电极组以及所述终点电极分别通过外引线与第二电源连接,所述外引线上设有继电器;
...【技术特征摘要】
1.一种用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述电极阵列层还包括至少一个分裂电极;
3.根据权利要求1或2所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述分电极组包括多个驱动电极,所述多个驱动电极依次设置,且相邻两驱动电极之间相互绝缘。
4.根据权利要求3所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述分电极组中,相邻两驱动电极在两者的连接处均设有连接部;所述连接部包括卡槽和凸起部;
5.根据权利要求4所述的用于实现过敏原多联检的数字微流控芯片,其特征在于:所述分电极组与所述中心电极在两者的连接处均设有连接部。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:周子晗,徐可然,邱伟,孙海振,陈涛,杨浩,
申请(专利权)人:苏州大学,
类型:新型
国别省市:
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